コルチゾールは正常な高齢者の海馬グルコース代謝を減少させますが、アルツハイマー病では低下しません

グルココルチコイドは、末梢グルコースの動員と代謝の調節に役割を果たすことが知られています。いくつかの動物研究により、海馬グルコース代謝はコルチコステロンの作用により急性および慢性的に減少し、過剰なグルココルチコイドが海馬ニューロンに有害であることが示されていますが、ヒトのグルココルチコイドの中心的効果についてはほとんど知られていません。この研究では、7つの正常な高齢者と8人のアルツハイマー病（AD）患者におけるヒドロコルチゾン（コルチゾール）に対する脳グルコース利用（CMRGlu）の反応を調べました。35 mgのヒドロコルチゾンまたはプラセボのいずれかのボーラスを投与した直後の2日間に、2-デオキシ-2 [18F]フルオロ-D-グルコースを投与しました。35分の放射性復帰期間の後、ポジトロン放出断層撮影（PET）画像が収集されました。PET CMRGLU画像は、2つの方法を使用して分析されました。ボクセルごとにボクセルでケース全体で分析を可能にする画像変換と、コアガスター磁気共鳴画像スキャンを使用した解剖学的にベースの関心領域です。どちらの画像解析方法も同様の結果をもたらし、プラセボと比較して、正常群に限定されたヒドロコルチゾン課題に応答した特定の海馬CMRGluの減少である。関心のある領域では、右と左の海馬でそれぞれ16％と12％のCMRGlu削減が示されました。PETスキャン中に収集された血液は、通常のグループでは、ヒドロコルチゾン投与の約25分後に始まる血漿グルコースレベルの上昇が示されました。広告グループはこの効果を示しませんでした。ベースラインコルチゾールはADグループで上昇しましたが、ヒドロコルチゾンのクリアランスはグループ間で違いはありませんでした。結論として、これらのデータは、コルチゾールの薬理学的用量の存在下の正常な個人の間で、海馬のグルコース利用が特異的に減少し、血清グルコースレベルが増加することを示しています。他の研究に一部基づいて、グルコース輸送のグルココルチコイド媒介調節がADで変化するという解釈を提供します。これは、コルチゾールに対する海馬の無感覚と、これらの患者の末梢グルコース応答をマウントできないことの両方の根底にある可能性があります。私たちの発見は、AD患者の変化した状態を反映している可能性があるため、ADの代謝異常の証拠に関して、結果を予備的なものとして解釈します。この結果は、海馬の反応性のテストとしてのヒドロコルチゾンチャレンジの継続的な研究を示唆しています。

Glucocorticoids are known to play a role in the regulation of peripheral glucose mobilization and metabolism. Although several animal studies have shown that hippocampal glucose metabolism is reduced acutely and chronically by the action of corticosterone and that excess glucocorticoids are harmful to hippocampal neurons, little is known about the central effects of glucocorticoids in the human. In this study we examined the brain glucose utilization (CMRglu) response to hydrocortisone (cortisol) in seven normal elderly and eight Alzheimer's disease (AD) patients. On 2 separate days, immediately after the administration of a bolus of either 35 mg hydrocortisone or placebo, we administered 2-deoxy-2-[18F]fluoro-D-glucose. After a 35-min radiotracer uptake period, positron emission tomography (PET) images were collected. PET CMRglu images were analyzed using two methods: an image transformation that allowed analyses across cases on a voxel by voxel basis, and an anatomically based region of interest method that used coregistered magnetic resonance imaging scans. Both image analysis methods yielded similar results, identifying relative to placebo, a specific hippocampal CMRglu reduction in response to the hydrocortisone challenge that was restricted to the normal group. The region of interest technique showed CMRglu reductions of 16% and 12% in the right and left hippocampi, respectively. Blood collected during the PET scans showed, for the normal group, a rise in plasma glucose levels, starting approximately 25 min after hydrocortisone administration. The AD group did not show this effect. Baseline cortisol was elevated in the AD group, but the clearance of hydrocortisone was not different between the groups. In conclusion, these data show that among normal individuals in the presence of a pharmacological dose of cortisol, the glucose utilization of the hippocampus is specifically reduced, and serum glucose levels increase. Based in part on other studies, we offer the interpretation that glucocorticoid-mediated regulation of glucose transport is altered in AD, and this may underlie both the hippocampal insensitivity to cortisol and the failure in these patients to mount a peripheral glucose response. As our findings could reflect an altered state of the AD patients, we interpret our results as preliminary with respect to evidence for metabolic abnormalities in AD. The results suggest the continued study of the hydrocortisone challenge as a test of hippocampal responsivity.